关于塑料包装材料之杀菌的研究

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1、关于塑料包装材料之杀菌的研究摘要：目前的食品包装材料上的杀菌法，主要有物理性的紫外光、g射线;化学性的液体杀菌（过氧化氢、酒精等）、气体杀菌（环氧乙烷）。这些方法虽然已用于业界多年，但还是有其缺点存在，易造成食品包材上产生某些问题，如待杀菌物不耐热、形状改变甚至会有化学药品残留等。本文对电质常压电浆（Dielectricbarrierdischarge，DBD）于食品包装材料上的杀菌问题进行阐述。关键词：塑料包装材料电浆杀菌前言5包装材料样品选用常用的塑料包装材料（PE、PP及PET），以常见食品污染菌如大肠杆菌（Esch

2、erichiacoli）金黄色葡萄球菌（Staphylococcusaureus）、沙门氏菌（Salmonellatyphimurium）及李斯特菌（Listeriainnocua）等为测试菌种，测试条件为频率60Hz、功率20、30及40W、电极间距0.5cm、工作气体种类（氧气、空气、氮气）以及测试时间（0～10、0～20分钟）以及另外探讨电浆处理对包装载体之温度变化，以及利用原子力显微镜观察电浆杀菌处理后的菌体。实验结果显示，电浆功率与时间增加能提升杀菌效果，E.coli起始浓度7.21logCFU/ml，用电浆功率

3、40W处理10分钟，可以减少2.71logCFU/ml，以氧气为工作气体处理10分钟，可减少2.73logCFU/ml效果为三种气体中最好的。包装材料样品部分PE、PP及PET，在功率40W处理10分钟，可减少2.63、2.67及2.25logCFU/ml，差异不明显。在菌种的方面，E.coli、S.typhimurium、S.aureus及L.innocua起始浓度分别为7.25、6.97、6.76及6.72logCFU/ml，处理20分钟后，减少了3.37、3.28、1.07及1.15logCFU/ml，S.aureu

4、s、L.innocua对电浆杀菌之抗性比E.coli与S.typhimurium好，即革兰氏阳性菌较阴性菌对电浆有较强的抗性。在温度变化上，起始温度为22.1℃，以三种不同功率处理10分钟后，温度变化量约2.2℃，并无明显的温度变化。电浆处理完后，利用原子力显微镜观察菌体本身，显示菌体会因为电浆处理而被破坏。一、食品包装材料从食品制造完成、运送到消费者手中，在这段时间内为了保存食品的价值及状态，用适当的包装材料、容器包装食品，称为“食品包装”。其主要的目的是在运输、装卸、储存、分配最后送到消费者手上为止，可以确保产品之质量

5、、便于运送处理、提高商品价值、防止食品劣变以及防止微生物造成污染等等功用。5近年来在工业上，甚至食品产业，过去普遍应用的传统包装材料，如玻璃、金属、纸等已逐渐被日益发展的高分子聚合材料所取代，由于高分子材料在功能上的物理特性、化学特性与传统材料很相似，且又具有更高的灵活性、透明度、化学惰性以及低比重，而价格相较之下也更为便宜。因此，塑料材料已广泛应用于食品器具、容器以及包装。二、电浆型态若对物体施以高温，温度逐渐上升会经过固态、液态、气态三态，继续提高温度达到摄氏千度时，气体便会成为离子化的型态，而这现象即为电浆型态，太阳

6、就是一个日常可见的电浆。由原本的中性物质经由激发、离子化等反应产生含有分子（Molecules）、原子（Atoms）、激发态物质（ExcitedSpecies）、电子（Electrons）、正离子（PositiveIon）、负离子（NegativeIon）、自由基（FreeRadical）、UV光、可见光等离子化或部分离子化之类气体物质，总称为“电浆”。由于电浆的性质不同于物质固、液、气三态，所以又被称为“物质的第四态”。三、电浆生成原理5电浆的产生除了高温高压的环境以外，工业与实验上利用高压电或磁场加速电子或离子，电极施

7、加电压而产生一电磁场，电子在电极间被带正电之电极所吸引而加速，使其撞击其他原子而产生更多的游离电子，因而加速其离子化的现象，如此反复进行而形成稳定的低温电浆。主要原理是靠自由电子撞击中性气体原子，原子核对外围电子有一束缚的能量，称为束缚能，当原子核外围之轨道电子受到自由电子撞击或是吸收高能量后会使原子被激发成高能态，当外围电子之能量大于束缚能后，气体原子便会离子化，所以藉由从外在施加能量给予电子能量，即可达到使中性气体原子解离的目的。四、电浆杀菌机制电浆杀菌的机制可由下列三种机制进行解释：1.以紫外线照射来破坏菌体之基因物

8、质，也就是脱氧核醣核酸（DNA），经过紫外线的照射会使键结断裂产生pyrimidinedimers，使DNA无法正常复制，而导致菌体死亡。2.透过内部光脱附（IntrinsicPhotodesorption）以原子的形式侵蚀微生物。UV光破坏微生物内部键结而在微生物体内形成挥发性化合物，COX和CHX，